研究表明，为了经济高效地减缓气候变化，全球需要在2050年之前安装总共20～80 TWp的光伏系统，到2100年需要安装80~170TWp，这将达到2020年底的707GWp的一百倍以上。这项研究分析了从资源的角度预计光伏发电量增长是否可行，如果可行的话需要什么条件。该论文题为《资源高效型太瓦级光伏开发的技术学习》，研究发现，必须保持目前的创新速度才能避免受到资源的限制。
尽管光伏已被确定为最重要的可再生能源技术，用于缓解成本优化的气候变化，但很少有人讨论光伏对大量资源的需求。
研究团队预估了光伏系统在通往太瓦级光伏产业的道路上的资源需求，这对于实现将全球变暖控制在1.5℃的目标是十分必要的。他们关注独立于所用技术的特定性质所需的主要资源，这些资源是能源、浮法玻璃、资本投资，以及银。分析表明，如果没有持续的技术学习和创新，资源限制很可能会阻碍太瓦级光伏的开发。
Novel Solar Cell集团负责人兼论文第一作者Jan Christoph Goldschmidt博士解释说，“幸运的是，光伏技术在不断发展，新一代光伏系统发电效率更高，消耗的资源更少。我们必须在未来保持这种发展势头。现在一些实验室正在开发钙钛矿叠层光伏电池等技术解决方案，以低成本和低资源消耗实现更高的效率。”
德国波茨坦气候影响研究所的研究人员Robert Pietzcker解释说：“以最低成本将全球变暖限制在 1.5℃，需要在2030年之前将光伏装机量提高7到14倍，然后再继续扩大规模。”
研究报告的作者在技术学习的假设下估计，如果在全球各地大规模建设光伏系统，其成本只占到全球减缓气候变化目标预算的百分之几，但届时可以满足全球一半以上的电力需求。
Lukas Wagner强调说：“由于剩余的碳预算非常少，因此尽可能快地使光伏发电提高效率至关重要。”
研究发现，从长远来看，生产光伏系统仅需要 4%～11% 的光伏发电量，用于更换和持续扩容。这种“自身消费”与当前使用的化石能源发电技术相当，而预计的年度投资将与规模最大的石油和天然气公司的年收入处于同一数量级。
光伏生产的大规模扩张也将增加玻璃需求，但组件效率的持续提高将会降低光伏组件面积，从而直接减少所需的玻璃量。该团队估计，到 2100 年，每年生产的组件面积为12,000～22,000平方公里，这与目前全球浮法玻璃的总产量相当。
从资源的角度来看，这可能并不是关键因素，因为沙子储量丰富，并且玻璃是可回收的，但由于目前浮法玻璃产能已经被其他市场完全吸收，光伏玻璃产能需要迅速扩大。
至于银，由于高昂的价格和印刷技术的进步，光伏行业减少银用量的趋势很强烈。如果这种发展继续下去，银的总消费量将保持在18,000吨以下，或者在最好的情况下，可能会大致保持在目前的水平。用于多结电池透明导电氧化物的铟是另一种可能变得至关重要的元素。
Goldschmidt强调说，“研究的结果表明，有一些事项是迫在眉睫的，开发低排放光伏技术应成为优先事项。在未来10年内，浮法玻璃产能的快速扩张是十必要的，我们还需要建设更多的材料回收设施。我们还需要向行业转移多结光伏技术以实现必要的高效率，而在透明导电层中替代铟仍然是一个挑战。”
报告得出的结论是，当前和未来的光伏投资不仅必须以产能扩张为目标，还必须以可持续性为重点，并保持目前的高创新率。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202111/01/347098.html
